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第五章第一讲原子结构讲述
第一讲 原子结构
[考纲展示]
1.了解元素、核素和同位素的含义。 2.了解原子构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数及它们之间的关系。 3.了解原子的核外电子排布。
考 点 一 原子结构[学生用书P102]
一、原子的构成
原子原子核\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(质子\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(①每个质子带一个单位正电荷②相对质量约为1)\a\vs4\al\co1(①中子不带电②相对质量约为1)))\a\vs4\al\co1(①围绕原子核做高速运动②每个电子带一个单位负电荷11 836)))
二、原子结构中的微粒关系
1.原子
2.离子的核外电子数
核外电子数阳离子:质子数-电荷数阴离子:质子数+电荷数)
三、元素符号周围数字的意义
?1?并不是所有的原子都由质子和中子构成,如11H中不含中子。?2?核素是具有固定质子数和中子数的原子,同位素是指具有相同质子数的不同核素的互称。?3?只有核素才有质量数,质量数不适用于元素。质量数可以视为核素的近似相对原子质量。
(2014·高考重庆卷)月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素,是人类未来的资源宝库。
(1)3He是高效核能原料,其原子核内中子数为________。
(2)Na的原子结构示意图为________________,Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为__________________。
(3)MgCl2在工业上应用广泛,可由MgO制备。
①MgO的熔点比BaO的熔点__________(填“高”或“低”)。
②月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2,除去SiO2的离子方程式为______________________________;SiO2的晶体类型为________。
③MgO与碳粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2。若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收,则生成的盐为______________(写化学式)。
(4)月壤中含有丰富的3He,从月壤中提炼1 kg 3He,同时可得6 000 kg H2和700 kg N2,若以所得H2和N2为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵________kg。
[解析] (1)He的原子序数为2,其原子核内有2个质子,则3He的中子数为3-2=1。
(2)Na的原子序数为11,根据核外电子排布规律可知,其原子结构示意图为。钠在氧气中燃烧生成Na2O2,Na2O2是由Na+、O2-2构成的,其电子式为。
(3)①Mg、Ba同主族,Mg2+的半径小于Ba2+,MgO的晶格能比BaO大,故MgO的熔点比BaO高。
②SiO2为酸性氧化物,MgO为碱性氧化物,SiO2能够与NaOH溶液反应:SiO2+2OH-===SiO2-3+H2O,可除去MgO中混有的SiO2。SiO2为空间立体网状结构,其熔、沸点很高,属于原子晶体。
③根据尾气能够被足量NaOH溶液完全吸收,则气体产物为CO2,生成MgCl2的反应为2MgO+2Cl2+C一定条件下2MgCl2+CO2。反应中MgO、C为固体混合物,Cl2是气体反应物,Cl2不可能完全参与反应,尾气中含有未反应的Cl2,故吸收尾气涉及的反应还有:2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O。
(4)N2、H2及生成的碳酸氢铵之间存在如下关系式:
N2 ~ 3H2 ~ 2NH4HCO3
28 6 158
700 kg 6 000 kg m
显然N2不足,应依据N2的质量进行计算:28700 kg=158m,解得:m=3 950 kg。
[答案] (1)1 (2)
(3)①高 ②SiO2+2OH-===SiO2-3+H2O 原子晶体 ③NaCl、NaClO、Na2CO3 (4)3 950
[思维建模]—规避3个易失分点
(1)任何微粒中,质量数=质子数+中子数,但质子数与电子数不一定相等,如阴、阳离子;
(2)有质子的微粒不一定有中子,如1H,有质子的微粒不一定有电子,如H+;
(3)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如F与OH-。
1.(2015·山东聊城高三模拟)下列关于指定粒子构成的几种描述中不正确的是( )
A.37Cl与39K具有相同的中子数
B.第114号元素的一种核素298114X与82Pb具有相同的最外层电子数
C.H3O+与OH-具有相同的质子数和电子数
D.O2-2和S2-具有相同的质子数和电子数
解析:选C。37Cl的中子数为20,39K的中子数为20;原子序数为114的元素位于第七周期第ⅣA族,与Pb处于同一主族,最外层电子数与Pb的相等;H3O+的质子数和电子数分别为11、10,OH-的质子数和电子数分别为9、10;O2-2的质子数为16、电子
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